純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學(xué)家工作的一個(gè)重要方面。19世紀(jì)歐洲有個(gè)呂布蘭制堿法，其主要反應(yīng)原理是：

Na₂SO₄+2C Na₂S+2CO₂↑

Na₂S+CaCO₃====CaS+Na₂CO₃

這種方法的最大缺點(diǎn)是：①此反應(yīng)是高溫固體反應(yīng)，不能連續(xù)生產(chǎn)；②浪費(fèi)原料，CO₂不能回收利用；③污染環(huán)境，CaS沒有任何用處，只能拋至野外。由于這些缺點(diǎn)的存在和后來化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法代替。索爾維法的生產(chǎn)流程如下：

索爾維法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但其食鹽利用率只有75%，且所得副產(chǎn)品CaCl₂沒有用處，污染環(huán)境。

我國化學(xué)家侯德榜經(jīng)過一年的努力，做了500多次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，終于設(shè)計(jì)出新的制堿工藝，于1943年11月在完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的流程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在工廠順利試產(chǎn)，食鹽的利用率達(dá)96%以上，得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法原理是：

①在30～50 ℃的飽和食鹽水中，先通入氨至飽和，再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀；

②過濾，將濾渣加熱而得到產(chǎn)品；

③濾液中加入細(xì)食鹽末，在10～15 ℃，使NH₄Cl沉淀，濾液為飽和食鹽水。

據(jù)此回答下列問題：

（1）標(biāo)出反應(yīng)Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。

（2）寫出索爾維制堿法的各步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

（3）寫出侯德榜制堿法第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________

（4）在索爾維制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

（5）在侯德榜制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

（14分）硫酸鹽主要來自地層礦物質(zhì)，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

則反應(yīng)④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工業(yè)上制備Na₂S時(shí)往往還要加入過量的炭，同時(shí)還要通入空氣，目的有兩個(gè)，其一是使硫酸鈉得到充分還原（或提高Na₂S產(chǎn)量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是當(dāng)今材料研究的重要方向之一，納米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比飽和磁化強(qiáng)度和順磁為零的超順磁性而被廣泛地用作磁流體的磁性粒子。水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的反應(yīng)是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

請回答下列問題：

①水熱法所制得的水基磁流體超過30天都未出現(xiàn)分層和混濁現(xiàn)象，因?yàn)樵摲稚⑾凳莀_______。

②上述反應(yīng)方程式x=___________________。

③該反應(yīng)中1molFe²⁺被氧化時(shí)，被Fe²⁺還原的O₂的物質(zhì)的量為_____。

（3）高溫時(shí)，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。

①750℃時(shí)，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如上圖，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。